ansys機箱散熱仿真
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-08
ansys機箱散熱仿真的視頻教程
讓電子散熱仿真更高效，更簡單—幾分鐘完成機箱散熱前處理
**直播課程課件+軟件免費試用請前往免費下載：https://www.yqgqt.org.cn/software/45 讓電子散熱仿真更高效，更簡單—幾分鐘完成機箱散熱前處理 適用人群：電路板，PC等電子產品設計人員、熱設計工程師、CFD仿真工程師 讓電子散熱仿真更高效，更簡單——幾分鐘完成機箱散熱前處理（免費）【已結束】?直播時間：2021-04-08 19:30 隨著集成技術和微電子封裝技術的發展
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ANSYS-WorkBench基礎教程 芯片掉落在機箱鋼板的瞬態過程仿真
本課程主要講解了workbench對芯片掉落在機箱鋼板上的瞬態過程，涵蓋了芯片與機箱鋼板的接觸，芯片的彈起，以及芯片彈起過程中的自由抖動，鋼板的彈性變形以及回復過程，確定了芯片跌落過程中芯片應力最大位置位于電子元器件的針腳處。
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從零開始學散熱——Ansys Icepak瞬態仿真
介紹使用Ansys Icepak進行瞬態仿真的知識。 同時對儲熱材料的特征和建模方式做簡介。 瞬態仿真在熱設計中用的不多，但隨著新能源汽車、快速充電器、智能手表等產品的興起，瞬態設計越來越廣泛，看到有許多朋友反饋Ansys Icepak瞬態仿真的一些問題。 這部分內容原本想加到 從零開始學散熱——實用Ansys Icepak教程中，結果因為那個課程節數太多加不了了，就單獨列出來了。
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ansys機箱散熱仿真的實例教程
從2000年碩士期間開始，一直從事CFD數值仿真，從自主開發程序到商業軟件，對CFD數值模擬具有豐富經驗。在日期間一直從事流體仿真工作，從汽車發動機燃燒，燃料電池數值模擬，電子散熱到化工，原子能等領域承接過大型CFD工程項目以及技術支持，積累了豐富的工程經驗，與汽車領域的豐田，本田，日產，以及其他領域的住友化學，新日本石油，三菱，松下等大型客戶進行過技術支持以及咨詢項目。
定義CPU與散熱器接觸的面定義接觸熱阻。
11、定義目標
由于CPU的溫度和變壓器的溫度是散熱設計的關鍵，所以把其設置為目標，且用于控制目標收斂。
12、定義網格
先設置全局網格，采用自動網格劃分，細化等級為4，再針對所有的電子元器件和PCB進行局部網格劃分。
三、求解計算
在正式求解之前，首先劃分網格，根據網格的結果再調考慮局部網格劃分設置是否合理。網格劃分判斷沒問題后，再進行求解。
四、仿真結果
1、切面云圖
CPU的溫度85℃
變壓器的溫度為79℃
2、表面云圖
3、流動跡線
五、小結
通過以上一個典型的風冷機箱案例，展示被動散熱仿真模型的建立過程。得到了的CPU的溫度以及變壓器的溫度，但總體溫度還是偏高，還有很大的優化空間，比如，增加CPU散熱器底板厚度、筋的高度甚至可以嵌銅，變壓器的方向轉動90°，調整電容的位置等。
文章作者：白堤，碩士，就職于國內某知名企業，主要從事熱設計仿真工作。大佬們都還在努力，更何況自己還只是個學習者。希望通過微信公眾號 工程師轉型圈 拋磚引玉，結交更多志同道合的朋友。仿真之路漫漫其修遠矣，我將上下而求索。
展開 機箱機柜一直被看作是電子設備中的低值、附屬產品，只是用來容納數據卡、IC板，主芯片等設備的容器，并不被重視。但是，附屬的機箱卻是昂貴的IT設備最直接的物理保護。重視IT設備本身，卻忽視了其所處的安裝環境，往往有設備運行可靠性不高，故障頻發，提前老化報廢的潛在風險。
同樣，對于軍用電子設備，工作環境相當惡劣，因此通常采用密封機箱來解決這一問題，而密封與散熱則是一對矛盾，在設計時必須同時考慮內部和外部的兩種熱設計方案，通過合理的熱設計和空間熱量分布與轉化仿真，使其從內部向外部的傳熱達到最佳狀態。
這里以一個全封閉、無風扇長效UPS開發案例的熱設計過程來闡述空間熱量分布與轉化分析平臺在產品開發過程中的有效性和必要性。問題的關鍵就是在不增加系統溫升的情況下怎么處理系統散熱。
總體方案：整個系統由三個艙組成，變壓器艙，主Power板艙，散熱片艙，三個艙相互隔開，以減少熱相互影響。
系統Thermal模型圖
變壓器與POWER板隔開
在此種UPS中，變壓器是一個較大的功耗元器件，對系統的溫升的影響不可忽視，進而影響到其他功耗元器件得溫升。
1
變壓器與Power板用薄板隔開
沒加隔板前，整個溫度場分布
加隔板后，整個溫度場分布
由圖可以看見，加隔板后，Power板側的元器件溫升都有所下降了10~20℃。
展開 ANSYS Icepak 作為一款專門用于電子產品散熱分析的仿真軟件，集幾何建模、網格生成、求解和后處理于一體。在封裝、組件、板和系統級的熱分析領域獲得日益廣泛的關注。
ANSYS Icepak 的幾何建模包括自建模型和模型導入兩種方式，其中模型導入更為常用，即將CAD模型進行轉化處理后導入 ANSYS Icepak 軟件。本文主要介紹以 ANSYS SCDM 為基礎的 ANSYS Icepak 模型導入及其處理方式，
包括模型識別與模型轉化。
模型識別是指將 CAD 模型轉為 ANSYS Icepak 認可的三維模型，并進行適當的幾何處理，刪除產品上不影響散熱或發熱的零件整體或細節特征，以及一些不必要的圓角設計，可通過ANSYS SCDM 中 Workbench 選項卡內的 Identify Objects（識別對象）進行操作。
模型簡化是指將無法直接識別或需簡化處理的 CAD 模型進行操作，使它們能夠與ANSYS Icepak 對象幾何相容。ANSYS SCDM 中的 IcePak Simplify（仿真簡化）工具用于簡化主體，其中簡化類型分別為0級、1級、2級、3級。
展開 摘 要：
電機控制器中的主要散熱器件有電容和IGBT等,其散熱性能直接關系到電機的輸出。以控制器中的8個電容及3個IGBT為主要熱源,采用有限元分析的穩態熱模塊及流體模塊,分別對其進行溫度仿真分析,分析對比在使用水冷散熱前后主要發熱器件的散熱狀態,得出水冷散熱的仿真效果比常態下的溫度降低約27℃,為實際產品的設計生產提供支撐。
關鍵詞：控制器;水冷;熱仿真;
0 引言
隨著電子產品小型化的發展，控制器的尺寸隨著元器件的小型化逐漸減小，但元器件的熱功率密度越來越大，其運行時會產生大量的熱，為此研究主要元器件在狹窄結構空間的散熱，保證其不超過耐熱極限[1,2]。水的比熱容是空氣的4倍，選用水冷板對其進行散熱處理，可以提高散熱效率[3,4]。以5.5 k W控制器為例，對其主要發熱器件電容及IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵極型晶體管）進行熱仿真分析。
1 控制器的前處理
1.1 控制器結構降階處理
對5.5 k W控制器進行3D建模，顯示控制器有1215個部件，控制器模型如圖1所示。若全部仿真會使模擬計算量和時間增加，一般需要進行模型降階處理[5]。
圖1 控制器模型
保留控制器的主要發熱器件為8個電容及3個IGBT，保留殼體及水冷板。將殼體外部的航空插頭、發熱不嚴重的電路板及控制器外殼的螺紋孔全部填補完整。將水冷板的殼體與水道使用布爾減的方法進行分離，防止后期網格劃分時，將殼體和水道劃為整體，導致網格劃分不合適，計算失敗。模型降階情況如圖2所示。
1.2 控制器網格設置
網格劃分的好壞直接關系到計算的結果和計算時間的長短，所以在進行網格劃分的時候，優先選擇曲面狀的物體進行網格劃分，這樣在網格劃分的時候就可以保證曲面的完整性。
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穩態求解：風扇用MRF模型，在cell zone conditions中勾選Frame motion，設置好旋轉中心和轉速；
一、流固耦合交界面處理方法：
1、在SCDM中設置共享拓撲；
2、打開fluent meshing，軟件自動生成contact，每個接觸重命名為interface，在fluent中會自動生成交界面；
3、把自動生成的contact刪除，
摘 要：
電機控制器中的主要散熱器件有電容和IGBT等,其散熱性能直接關系到電機的輸出。以控制器中的8個電容及3個IGBT為主要熱源,采用有限元分析的穩態熱模塊及流體模塊,分別對其進行溫度仿真分析,分析對比在使用水冷散熱前后主要發熱器件的散熱狀態,得出水冷散熱的仿真效果比常態下的溫度降低約27℃,為實際產品的設計生產提供支撐。
關鍵詞：控制器;水冷;熱仿真;
0 引言
01
工程背景
熱—電子設備運行的關鍵問題
【前言】10年前，作為CFD仿真技術支持工程師的時候，最驕傲的一件事就是做了一個全電機的散熱仿真咨詢項目，雖然很辛苦，但項目的鍛煉價值極高，讓我在后續多年工作中都受益無窮。
那個時候采用的是DM和ICEM交替來簡化電機模型，現在有了SCDM神器，模型處理效率大大提升。那個時候計算機硬件內存有限
ANSYS Icepak 作為一款專門用于電子產品散熱分析的仿真軟件，集幾何建模、網格生成、求解和后處理于一體。在封裝、組件、板和系統級的熱分析領域獲得日益廣泛的關注。
隨著集成技術和微電子封裝技術的發展，電子元器件的總功率密度不斷增長，而電子元器件和電子設備的物理尺寸卻逐漸趨向于小型、微型化，所產生的熱量迅速積累，導致集成器件周圍的熱流密度也在增加，所以，高溫環境必將會影響到電子元器件和設備的性能，這就需要更加高效的熱控制方案。
因此，電子元器件的散熱問題已演變成為當前電子元器件和電子設備制造的一大焦點。
Cradle scSTREAM
作者白堤，公眾號工程師轉型圈的主編
一、問題描述
如下，一個電子機箱，機箱外殼四周四個面封閉，一側有風扇開口，另一側為出風口，主要結構包含軸流風扇、變壓器、CPU、IC芯片、電容、TO芯片等，以上電子元器件固定在PCB板上，PCB再固定在機箱外殼上。此問題涉及到風扇的簡化、風扇的定義、開口板的簡化、各向異性PCB定義、芯片材料定義等。
二、建立模型
1、模型準備
本培訓內容由兩部線上課程：”專業熱設計人必學必會182講---電子產品散熱設計理論視頻課程“ 部分章節內容與”ANSYS ICEPAK 視頻培訓課程”部分章節內容提煉而成。
2021年春季深圳站線下課程開課時間為：2021年1月9日—2021年1月10日，本次為期兩天的線下課程涉及軟件仿真與熱理論計算，有需要報名的朋友可以與我聯系，或加入下面的微信群，正式報名地點、時間相關信息會在群里及時發布
在國家政策的大力扶持下，新能源汽車這些年得到了蓬勃的發展。作為新能源汽車的核心零部件，電池包的性能對整車性能的影響是非常大的，因此在研發階段，各整車和零部件生產商對電池包的仿真分析都非常關注，而電池包熱分析是其中很重要的一環。
一般情況下，電池包是由幾百甚至幾千個單體電池組成，CFD建模時往往會生成超過千萬的網格，如果按照傳統的CFD方法進行瞬態熱分析
在國家政策的大力扶持下，新能源汽車這些年得到了蓬勃的發展。作為新能源汽車的核心零部件，電池包的性能對整車性能的影響是非常大的，因此在研發階段，各整車和零部件生產商對電池包的仿真分析都非常關注，而電池包熱分析是其中很重要的一環。
一般情況下，電池包是由幾百甚至幾千個單體電池組成，CFD建模時往往會生成超過千萬的網格，如果按照傳統的CFD方法進行瞬態熱分析
